В Тернопольской области разработали генератор-утилизатор, производящий недорогую энергию
Постоянные ракетные удары российских агрессоров по объектам энергоинфраструктуры, а также временная оккупация южных и восточных регионов Украины приводят к значительным потерям электрической и тепловой энергии.
Команда научных работников из Тернопольского национального педагогического университета им. В. Гнатюка под руководством доктора технических наук Валерия Федорейко разработала новый тип генераторов-утилизаторов, работающих на основе сгорания биоотходов, что дает возможность получать энергию значительно дешевле традиционной углеводной.
Могли бы экономить 10 миллиардов кубов газа
KP.UA пообщалась с директором Центра энергоэффективных технологий ТНПУ им. В. Гнатюка Валерием Федорейко.
Доктор технических наук Валерий Федорейко. Фото: личный архив Валерия Федорейко
- Предложение нашего коллектива таково: в Украине неоправданно унижают роль биоэнергии. Мы два года назад, до войны, генерировали где-то
0,8 % первичной тепловой энергии. А в странах Европы эта цифра составляет 15-20% – Прибалтика, Северная Европа, Польша, Германия. Поэтому мы работали над концепцией биоэнергетической независимости Украины. И предлагаем инструментарий, которого раньше не было. Это генераторы-утилизаторы. Почему утилизаторы? Потому что мы получаем энергию из несертифицированного топлива местного происхождения с годовым циклом восстановления, – говорит Валерий Федорейко.
Украина собирает до 100 млн тонн зерновых ежегодно, на 1 тонну зерна приходится 1 тонна отходов. 30% от этой общей массы, согласно общепризнанным агротехническим нормам, можно сжигать в генераторах-утилизаторах, что помогло бы не только получать дешевую энергию, но и значительно снизить нагрузку на экологию.
– Мы могли бы изымать 30 млн тонн агропромышленных отходов, которые можно было бы направлять на генерацию энергии. 3 тонны отходов – это уже тысяча кубов природного газа. Тысяча кубов газа стоит значительно больше трех тонн отходов. В зависимости от региона Украины тонна отходов, учитывая логистику, стоит от 50 до 500 гривен. Если мы возьмем соотношение, то увидим, что у нас в 10-15 раз более дешевая тепловая энергия. А это в энергетическом балансе страны – 10 миллиардов кубов газа, – продолжает ученый.
Таким образом, использование отходов агропромышленного комплекса могло бы покрывать потребности, которые сейчас перекрываются использованием 10 миллиардов кубов газа.
– В рамках этого проекта были разработаны генераторы на 2-3 и 6 МВт. Мегаватт – это тысяча киловатт. Они работают на принципе струйной вихревой термохимической деструкции биоотходов. При температуре более 400 градусов биотопливо начинает ламинарно гореть в топке. Контролер управляет подачей, и идет очень четкая регулировка от подачи биомассы в топку в зависимости от потребностей производственного процесса. Мы можем регулировать температуру в пределах 1-5 градусов, чтобы изменять ее в теплообменнике и затем подавать в технологический процесс, - говорит Валерий Федорейко.
Стоит 3 миллиона, окупается за 3 месяца
Что нужно для того, чтобы генераторы-утилизаторы получили широкое применение? Нужно стимулировать их применение – вводить льготную систему налогообложения как для производителей, так и пользователей.
- Проблема в том, что очень многие политики биоэнергетику блокируют, они являются лоббистами углеводной энергетики, потому что очень плотно на ней «сидят», - отмечает Валерий Федорейко. – Надо просто создавать если не льготные, то хотя бы равнозначные условия. Чтобы люди были заинтересованы во внедрении. Эта ментальная ломка будет серьезной. Украина лет 30 сидит на «газовой игле». И, конечно, легче открыть кран и ни о чем не думать. Но случилось так, как случилось – углеводороды дорожают. И мы знаем их происхождение. У нас нет морального права стимулировать экономику страны-агрессора.
Что по деньгам? Генератор-утилизатор на 3 мегаватта окупится за 3 месяца непрерывной работы. Или за сезон. Потому что процесс сушки зерна идет примерно 3 месяца. Как объясняет наш собеседник, все просто – купил генератор, и за сезон он окупился. Он стоит в зависимости от комплектации плюс-минус 3 миллиона. А на второй сезон он уже работает в прибыль. Каких-либо особых условий эксплуатации для него нет, он не требует особого удаленного места размещения – выбросы у него нулевые. И мощности генератора-утилизатора на 3 мегаватта хватает на отопление 30 тысяч квадратных метров площади при высоте помещений 2,7 метра. 10 квадратных метров потребляют 1 киловатт энергии для обогрева.
– Сейчас наша команда тесно сотрудничает с "Днепровской политехникой" и Институтом проблем машиностроения НАН Украины (г. Харьков). Цель – разработать инструментарий по генерации тепловой и электрической энергии для будущей виртуальной энергетики Украины, которая должна стать основой надежной поставки энергии для нашего государства, - подчеркивает Валерий Федорейко.
Генератор-утилизатор на 3 мегаватта окупится за 3 месяца непрерывной работы. Фото: личный архив Валерия Федорейко
Сжигать отходы экологичнее, чем просто выбрасывать
Сейчас производят генераторы, работающие для сушилок зерна.
– Мы сушим зерно чистым воздухом через теплообменник. А потом отправляем его в Европу. Когда происходит традиционная сушка, токсичные элементы все равно попадают в продукты. Цивилизованные страны, конечно, обращают внимание на то, что после сушки в зерне присутствуют токсины, – объясняет наш собеседник.
Генерация энергии происходит по принципу обратного фотосинтеза – при сгорании в окружающую среду выделяется СО2, собираемое растением во время процесса фотосинтеза. Вы скажете, что это же нехорошо – лишний раз имеем выброс СО2. Но не все так просто.
– В чем здесь плюс? Если эти отходы вывозят на свалку, то они там гниют и постоянно при этом в атмосферу попадают и метан, и другие вредные выбросы. А сгорание этих отходов, напротив, способствует меньшей нагрузке на экологию, это "зеленая" энергия, - говорит Федорейко.
Что еще хорошо? Все комплектующие, из которых состоит генератор-утилизатор, исключительно украинские. Что делает их производство процессом, ни от кого не зависящим, а еще и стимулирует отечественную промышленность. Кроме того, распространение генераторов-утилизаторов поможет еще и в формировании рабочих мест в сфере биоэнергетики, поскольку появится потребность в людях, которые будут обслуживать эти генераторы, а также тех, кто будет заниматься логистикой отходов к месту их утилизации.
- Наша задача на данном этапе – думать о серийном производстве. Мы можем выпускать 3 – 4 генератора в год. Это сложное изделие, оно полностью автоматизировано, все процессы контролируются. Его мы уже предлагаем нашим европейским партнерам – сейчас работаем с поляками, немцами, прибалтами. Чтобы наши партнеры по Евросоюзу увидели, что украинцы умеют не только воевать, но у нас есть и разработки в области альтернативной энергетики. Будущее за биоэнергией и энергией бытовых отходов – это и утилизация других отходов промышленности. Так как биоэнергетика не зависит от погодных факторов. Даже гидроэнергия имеет свои пределы в 6-7%. А биогенераторы могут быть буферными системами генерации энергии, особенно в системах распределительной энергетики, в системах генерации электроэнергии. Имея дешевую энергию, можно получить и дешевую электроэнергию, – объясняет наш собеседник. - Мы работаем над тем, чтобы получить электроэнергию, которая в разы дешевле традиционной.
